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氢化铝锂

  • WinID:0NDH
  • 中文名称:氢化铝锂
  • 英文名称:Lithium aluminium hydride
  • 别名名称:四氢化铝锂
  • 更多别名:LAH Lithium alanate Lithium tetrahydroaluminate
  • 分 子 式:LiAlH4
  • 分 子 量:37.95

编号系统

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CAS号:16853-85-3

MDL号:MFCD00011075

EINECS号:240-877-9

RTECS号:BD0100000

BRN号:

PubChem号:24882214

物性数据

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1.性状:白色疏松的结晶块或粉末,有吸湿性,放置时变成灰色。[8]

2.熔点(℃):>125(分解)[9]

3.相对密度(水=1):0.92[10]

4.溶解性:不溶于烃类,溶于乙醚、四氢呋喃。[11]

毒理学数据

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1.急性毒性[12]  LC50:85mg/m3(小鼠吸入)

2.刺激性  暂无资料

生态学数据

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通常对水体是稍微有害的,不要将未稀释或大量产品接触地下水,水道或污水系统,未经政府许可勿将材料排入周围环境。

计算化学数据

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1.疏水参数计算参考值(XlogP):无

2.氢键供体数量:0

3.氢键受体数量:0

4.可旋转化学键数量:0

5.互变异构体数量:无

6.拓扑分子极性表面积0

7.重原子数量:2

8.表面电荷:0

9.复杂度:0

10.同位素原子数量:0

11.确定原子立构中心数量:0

12.不确定原子立构中心数量:0

13.确定化学键立构中心数量:0

14.不确定化学键立构中心数量:0

15.共价键单元数量:6

性质与稳定性

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1.容易吸潮分解,室温时在干燥空气中稳定。其乙醚溶液可作还原剂或氢化剂。

2.氢化铝锂的固体和溶液都具有高度可燃性,必须隔绝空气、湿气,并最好在氮气氛下保存。

3.稳定性[13]  稳定

4.禁配物[14]  强氧化剂、酸类、醇类、水

5.避免接触的条件[15]  潮湿空气、受热

6.聚合危害[16]  不聚合

7.分解产物[17]  金属铝、氢气

贮存方法

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储存注意事项[18]  储存于阴凉、干燥、通风良好的专用库房内,远离火种、热源。库温不超过32℃,相对湿度不超过75%。包装密封。应与氧化剂、酸类、醇类等分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。

合成方法

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1.用氢化锂为原料与三氯化铝或三溴化铝在乙醚溶液中作用,可制得氢化铝锂。

预先粉碎氢化锂;在N2气氛围中将块状的氢化锂粉碎成细小颗粒,并过筛。颗粒大小决定反应的难易。

乙醚的干燥:所用的乙醚须绝对干燥并且不含过氧乙醚。用CaCl2和金属钠来干燥还显不够,应用NaOH或CaH2脱水,然后进行蒸馏以除去水分和过氧乙醚。

氢化铝锂的制备:取三口烧瓶、滴液漏斗、回流冷凝器、搅拌棒等进行干燥后备用。并注意切莫使AlCl3吸潮。

在三口烧瓶中加入23.5g(2.96mol)的LiH和200mL乙醚制成悬浊液,在强烈的搅拌下滴加入71.2g(0.534mol)的三氯化铝乙醚溶液300mL。乙醚呈现沸腾状说明反应开始。调节滴加速度控制反应平稳的进行。AlCl3滴加完毕后,继续搅拌直至反应终止,静置片刻。用N2气将烧瓶中的反应物压出,使经过一个玻璃砂芯漏斗过滤,将澄清的滤液蒸发至黏稠状,残余的乙醚在减压下70℃除去,剩余物即为氢化铝锂。收率约85%。

如果滴加AlCl3时未发生反应,或者反应以后又停下来,表明LiH粉碎得细度不够。遇以上情况可在烧瓶中加30mL LiAlH4(3g)的乙醚溶液作为引发剂,以避免反应因延缓可能导致的突发式的爆炸反应。

若以AlBr3代替AlCl3,LiH的颗粒可不必太细,可以似黄豆大小,不致影响反应的进行。操作步骤类似于使用AlCl3。加完AlBr3可加热至乙醚沸腾的温度,冷却后过滤即得LiAlH4的乙醚溶液。

用途

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1.羰基试剂。还原剂。制造其他氢化物及硅烷、硼烷等。在医药、香料、农药、染料及其他精细有机合成中用作还原剂。可将醛酮、酸、酸酐、酯、醌、酰氯等还原为醇,将腈还原为伯胺,将卤化烃还原为烃,芳香硝基化合物还原成偶氮化合物。但通常不能使碳—碳双键氢化。100份乙醚能溶本品30份,100份四氢呋喃能溶13份,100份二甲基溶纤剂能溶10份,100份二丁醚能溶2份,100份二氧六环能溶0.1份。

2.氢化铝锂是有机化学中一个常用的还原试剂,能够还原多种官能团化合物;同时也能作用于双键和三键化合物实现氢铝化反应;氢化铝锂也能作为碱参与反应。

氢化铝锂具有很强的氢转移能力,能够将醛、酮、酯、内酯、羧酸、酸酐和环氧化物还原为醇,或者将酰胺、亚胺离子、腈和脂肪族硝基化合物转换为对应的胺。此外,氢化铝锂超强的还原能力使得可以作用于其它官能团,如将卤代烷烃还原为烷烃 (式1)[1]。该类反应中,卤代物的活性从大到小依次是碘代物、溴代物和氯代物。

通常氢化铝锂对醚类化合物无反应活性,但也有例外,如将邻酯衍生物高产率地转换为羧醛 (式2)[2]

氢化铝锂能够对烯烃发生氢铝化反应,得到Al-C键中间体,进而能够与其它亲核试剂如卤代物反应,实现烯烃的加成反应 (式3)[3]。该类反应通常需要加入路易斯酸如四氯化碳或氯化镍,才能获得较好的反应活性。

同样,氢化铝锂也能对炔烃发生氢铝化反应,得到sp2-C-Al键中间体,进而与质子、溴和碘正离子反应得到相应的官能化烯烃产物 (式4)[4]

当烯烃或炔烃底物含有邻位羟基时,氢化铝锂能够单独诱导实现氢铝化反应 (式5)[5]。这是因为铝有很强的亲氧性,在反应中能够形成稳定的铝-氧键成环状中间体,从而利于氢转移反应的发生。

环氧化合物在氢化铝锂作用下能够发生还原断裂反应,得到相应的开环产物 (式6)[6]。该类反应中,负氢离子通常进攻空间位阻较小的碳端。肟在氢化铝锂的作用下,则能通过氢还原发生闭环反应,得到氮杂环丙烷产物 (式7)[7]

3.用作聚合催化剂、还原剂、喷气发动机燃料,也用于合成药物。[19]

安全信息

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危险品标志: 很易燃极易燃有害刺激腐蚀

安全标识:S43

危险标识:R10 R11 R12 R15 R19 R22 R34 R40 R66 R67 R36/37 R14/15

表征图谱

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  1. 氢化铝锂红外图谱(IR1)
    氢化铝锂红外图谱(IR1)